專利名稱：智能超聲波除垢裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及除垢領(lǐng)域，特別是指智能超聲波除垢裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的熱交換設(shè)備在日常的生產(chǎn)過程中會有垢物產(chǎn)生，產(chǎn)生后的垢物將降低熱交換設(shè)備的換熱效率，在結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)會早成熱交換設(shè)備的損壞；在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在了除垢方法，傳統(tǒng)的是通過化學(xué)除垢法和機(jī)械除垢法進(jìn)行除垢，但通過這兩種方法進(jìn)行除垢的效果均理想；并且在除垢的過程中會對熱交換設(shè)備造成損壞等問題的出現(xiàn)。近年出現(xiàn)了使用超聲波技術(shù)的物理除垢方法進(jìn)行除垢，雖然相對于化學(xué)除垢法和機(jī)械除垢法取得了較好的效果，但由于其機(jī)構(gòu)復(fù)雜，受使用現(xiàn)場的溫度和電網(wǎng)電壓影響比較大，造成除垢的穩(wěn)定性受到影響。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出智能超聲波除垢裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)超聲波除垢方法的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易受環(huán)境影響，造成穩(wěn)定性差的問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:智能超聲波除垢裝置，包括:殼體；主控單元，設(shè)置在所述殼體內(nèi)，包括信號發(fā)生單元、第一控制單元、傳感單元和阻抗匹配單元；至少一個(gè)執(zhí)行單元，與主控單元連接，包括導(dǎo)波單元和變幅單元；其中，主控單元具體為一個(gè)主控單元或由一個(gè)以上的主控單元并聯(lián)組成。優(yōu)選的,主控單元還包括:顯示單元。優(yōu)選的，顯示單元包括:電壓顯示單元、電流顯示單元、時(shí)間顯示單元和溫度顯示單元。優(yōu)選的，主控單元還包括:第二控制單元。優(yōu)選的，第二控制單元包括:過流保護(hù)單元和報(bào)警單元。優(yōu)選的，第一控制單元包括:主控模塊和反饋控制電路模塊；主控模塊包括:頻率設(shè)定模塊、功率調(diào)節(jié)模塊、程序設(shè)定模塊、狀態(tài)跟蹤模塊、系統(tǒng)檢測模塊和通信模塊；反饋控制電路模塊包括:脈寬調(diào)整模塊、逆變回路模塊和反饋前置處理模塊。優(yōu)選的,傳感單元包括:電流傳感單元和功率送變單元。優(yōu)選的，主控單元具體為C8051F型芯片。優(yōu)選的，導(dǎo)波單元具體為磁致伸縮導(dǎo)波頭。本實(shí)用新型技術(shù)方案通過在殼體內(nèi)設(shè)置的一個(gè)主控單元或一個(gè)以上的主控單元配合執(zhí)行單元，使得在兩單元的作用下增強(qiáng)智能超聲波除垢裝置的整體穩(wěn)定性，具體通過信號發(fā)生單元、第一控制單元、阻抗匹配單元、傳感單元、導(dǎo)波單元和變幅單元的組合設(shè)計(jì)，使得自超聲波的產(chǎn)生直到垢物的清除更加的快捷和穩(wěn)定。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型智能超聲波除垢裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型智能超聲波除垢裝置另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本實(shí)用新型主控單元一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本實(shí)用新型執(zhí)行單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖5為本實(shí)用新型主控單元另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖6為本實(shí)用新型第一控制單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖7為本實(shí)用新型主控模塊的結(jié)構(gòu)框圖；圖8為本實(shí)用新型反饋控制電路模塊的結(jié)構(gòu)框圖；圖9為本實(shí)用新型傳感單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖10為本實(shí)用新型智能超聲波除垢裝置的操作流程圖。其中，1、殼體；2、主控單元；3、執(zhí)行單元；201、信號發(fā)生單元；202、第一控制單元；203、傳感單元；204、阻抗匹配單元；205、顯示單元；206、第二控制單元；301、導(dǎo)波單元；302、變幅單元。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。如圖1-圖10所示，本實(shí)用新型所述的智能超聲波除垢裝置，包括:殼體I ;主控單元2，設(shè)置在所述殼體I內(nèi)，包括信號發(fā)生單元201、第一控制單元202、傳感單元203和阻抗匹配單元204 ；至少一個(gè)執(zhí)行單元3，與所述主控單元2連接，包括導(dǎo)波單元301和變幅單元302 ；其中，所述主控單元2具體為一個(gè)主控單元2或由一個(gè)以上的所述主控單元2并聯(lián)組成。通過在殼體I內(nèi)設(shè)置的一個(gè)主控單元2或一個(gè)以上的主控單元2配合執(zhí)行單元3，使得在兩單元的作用下增強(qiáng)智能超聲波除垢裝置的整體穩(wěn)定性，具體通過信號發(fā)生單元201、第一控制單元202、阻抗匹配單元204、傳感單元203、導(dǎo)波單元301和變幅單元302的組合設(shè)計(jì)，使得自超聲波的產(chǎn)生直到垢物的清除更加快捷和穩(wěn)定。本實(shí)用新型中的一個(gè)實(shí)施例中，殼體I內(nèi)設(shè)置有主控單元2，如圖3所示，主控單元2包括:信號發(fā)生單元201、第一控制單元202、傳感單元203和阻抗匹配單元204，本實(shí)施例中信號發(fā)生單元201具體發(fā)出的是超聲波，通過第一控制單元202進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換后，將轉(zhuǎn)換后信號發(fā)送到阻抗匹配單元204，經(jīng)阻抗匹配單元204與執(zhí)行單元3的阻抗進(jìn)行比對，并在比對后將轉(zhuǎn)換后的信號發(fā)送到執(zhí)行單元3，即判斷信號發(fā)生單元201的發(fā)生頻率與執(zhí)行單元3的固有頻率是否一致；如圖4所示,執(zhí)行單元3包括:導(dǎo)波單元301和變幅單元302,其中導(dǎo)波單元301 —端與主控單元2連接，另一端與變幅單元302連接，變幅單元302的另一端與熱交換設(shè)備連接，本實(shí)施例中導(dǎo)波單元301具體為導(dǎo)波頭，變幅單元302具體為變幅桿，通過變幅單元302把機(jī)械振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)位移或速度放大,或者將超聲能量集中在較小的面積上，即主要起聚能的作用，另外，在本實(shí)施例中變幅單元302還作為機(jī)械阻抗變換裝置在執(zhí)行單元3和聲負(fù)載之間進(jìn)行阻抗匹配，使超聲能量更有效地從執(zhí)行單元3向負(fù)載傳輸，提高超聲波的穿透能力，進(jìn)而提高除垢面積；如圖10所示，在本實(shí)施例中，通過信號發(fā)生單元201發(fā)出超聲波后，經(jīng)第一控制單元202，阻抗匹配單元204匹配電阻后，再經(jīng)由導(dǎo)波單元301將超聲波傳送到變幅單元302，進(jìn)而對熱交換設(shè)備進(jìn)行除垢，此為一次除垢過程，執(zhí)行單元3將除垢過程中的信息反饋到傳感單元203，并由傳感單元203將反饋信息發(fā)送回第一控制單元202，第一控制單元202通過反饋回的信息進(jìn)一步對信號發(fā)生單元201發(fā)出的超聲波進(jìn)行控制后，控制執(zhí)行單元3對熱交換設(shè)備進(jìn)行除垢，使除垢的穩(wěn)定性提高；如圖2所示，主控單元2可以為一個(gè)單獨(dú)的主控單元2，也可以由一個(gè)以上的主控單元2并聯(lián)組成，同時(shí)不管為一個(gè)主控單元2或由一個(gè)以上的主控單元2并聯(lián)組成，都可以與至少一個(gè)執(zhí)行單元3連接進(jìn)行，進(jìn)而對熱交換設(shè)備進(jìn)行除垢；通過上述結(jié)構(gòu)可以在超聲波除垢的過程中穩(wěn)定性得到提聞。如圖5所示,本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例中優(yōu)選的,主控單元2還包括:顯示單元205。其中，顯示單元205包括:電壓顯示單元、電流顯示單元、時(shí)間顯示單元和溫度顯示單元。通過電壓顯示單元和電流顯示單元，顯示智能超聲波除垢裝置運(yùn)行過程中的電壓和電流的情況，通過時(shí)間顯示單元顯示智能超聲波除垢裝置的操作時(shí)間，進(jìn)而更加有效的對智能超聲波除垢裝置進(jìn)行有效操作，通過溫度顯示單元顯示智能超聲波除垢裝置在工作時(shí)的溫度，進(jìn)而可以對智能超聲波除垢裝置的工作過程進(jìn)一步了解，避免由于溫度過高造成智能超聲波除垢裝置的損壞。如圖5所示，本實(shí)用新型中的再一個(gè)實(shí)施例中優(yōu)選的，主控單元2還包括:第二控制單元206。優(yōu)選的，第二控制單元206包括:過流保護(hù)單元和報(bào)警單元。其中，通過第二控制單元206中的過流保護(hù)，對智能超聲波除垢裝置進(jìn)行過電流保護(hù)；通過報(bào)警單元，對智能超聲波除垢裝置在工作過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行報(bào)警，進(jìn)而通知操作人員，及時(shí)對故障進(jìn)行處理，避免由于對故常的長時(shí)間不處理，造成設(shè)備的進(jìn)一步損壞。本實(shí)用新型中的再一個(gè)實(shí)施例中優(yōu)選的，如圖6所示，第一控制單元202包括:主控模塊和反饋控制電路模塊；如圖7所示，主控模塊包括:頻率設(shè)定模塊、功率調(diào)節(jié)模塊、程序設(shè)定模塊、狀態(tài)跟蹤模塊、系統(tǒng)檢測模塊和通信模塊；[0049]如圖8所示，反饋控制電路模塊包括:脈寬調(diào)整模塊、逆變回路模塊和反饋前置處理模塊。本實(shí)施例中，通過頻率設(shè)定模塊設(shè)定信號發(fā)生單元201發(fā)出的超聲波的頻率，并通過功率調(diào)節(jié)模塊對設(shè)定好的超聲波的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)；通過程序設(shè)定模塊，可以設(shè)定智能超聲波除垢裝置的工作過程或工作時(shí)間等；通過跟蹤模塊、系統(tǒng)檢測模塊和通信模塊檢測智能超聲波除垢裝置工作過程中的狀態(tài)，并將這些狀態(tài)返回到顯示單元205，通過顯示單元205顯示智能超聲波除垢裝置的整體工作信息；通過脈寬調(diào)整模塊、逆變回路模塊和反饋前置處理模塊對主控模塊調(diào)整后的信號進(jìn)行功率放大控制。如圖9所示，本實(shí)用新型中的再一個(gè)實(shí)施例中優(yōu)選的，傳感單元203包括:電流傳感單元和功率送變單元。其中，通過電流傳感單元采集電流信號，并將采集的信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，這個(gè)電壓信號具體執(zhí)行單元3兩端電壓與電流的相位差，通過這個(gè)相位差的大小來判斷信號發(fā)生單元201的發(fā)生頻率與執(zhí)行的固有頻率是否一致；通過功率送變單元實(shí)現(xiàn)信號反饋，即功率送變單元的輸出信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，送入第一控制單元202，作為第一控制單元202功率控制的反饋信號；再由第一控制單元202來控制智能超聲波除垢裝置的輸出功率。本實(shí)用新型中的再一個(gè)實(shí)施例中優(yōu)選的，主控單元2具體為C8051F型芯片。優(yōu)選的，導(dǎo)波單元301具體為磁致伸縮導(dǎo)波頭。以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.智能超聲波除垢裝置，其特征在于，包括: 殼體(I); 主控單元(2)，設(shè)置在所述殼體(I)內(nèi)，包括信號發(fā)生單元(201)、第一控制單元(202)、傳感單元(203)和阻抗匹配單元(204)； 至少一個(gè)執(zhí)行單元(3)，與所述主控單元(2)連接，包括導(dǎo)波單元(301)和變幅單元(302)； 其中，所述主控單元(2 )具體為一個(gè)主控單元(2 )或由一個(gè)以上的所述主控單元(2 )并聯(lián)組成。
2.如權(quán)利要求1所述的智能超聲波除垢裝置，其特征在于，所述主控單元(2)還包括:顯示單元(205)。
3.如權(quán)利要求2所述的智能超聲波除垢裝置，其特征在于，所述顯示單元(205)包括:電壓顯示單元、電流顯示單元、時(shí)間顯示單元和溫度顯示單元。
4.如權(quán)利要求3所述的智能超聲波除垢裝置，其特征在于，所述主控單元(2)還包括:第二控制單元(206)。
5.如權(quán)利要求4所述的智能超聲波除垢裝置，其特征在于，所述第二控制單元(206)包括:過流保護(hù)單元和報(bào)警單元。
6.如權(quán)利要求5所述的智能超聲波除垢裝置，其特征在于，所述第一控制單元(202)包括:主控模塊和反饋控制電路模塊； 所述主控模塊包括:頻率設(shè)定模塊、功率調(diào)節(jié)模塊、程序設(shè)定模塊、狀態(tài)跟蹤模塊、系統(tǒng)檢測模塊和通信模塊； 所述反饋控制電路模塊包括:脈寬調(diào)整模塊、逆變回路模塊和反饋前置處理模塊。
7.如權(quán)利要求6所述的智能超聲波除垢裝置，其特征在于，所述傳感單元(203)包括:電流傳感單元和功率送變單元。
8.如權(quán)利要求7所述的智能超聲波除垢裝置，其特征在于，所述主控單元(2)具體為C8051F型芯片。
9.如權(quán)利要求8所述的智能超聲波除垢裝置，其特征在于，所述導(dǎo)波單元(301)具體為磁致伸縮導(dǎo)波頭。
專利摘要本實(shí)用新型提出了智能超聲波除垢裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)超聲波除垢方法的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易受環(huán)境影響，造成穩(wěn)定性差的問題。該智能超聲波除垢裝置包括殼體，以及設(shè)置在殼體內(nèi)的主控單元；至少一個(gè)執(zhí)行單元，與主控單元連接；主控單元具體為一個(gè)主控單元或由一個(gè)以上的主控單元并聯(lián)組成；主控單元包括信號發(fā)生單元、第一控制單元和傳感單元；執(zhí)行單元包括導(dǎo)波單元和變幅單元。實(shí)用新型所述的智能超聲波除垢裝置使得自超聲波的產(chǎn)生直到垢物的清除更加的快捷和穩(wěn)定。
文檔編號F28G15/00GK202993966SQ20122063385
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
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